专利名称：用于连续制造无纺网的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于利用由热塑性合成材料制成的长丝连续制造无纺网的设备，具有一个纺丝头、一个冷却腔、一个拉伸单元以及一个用于将长丝沉积到无纺网的沉积装置。
背景技术：
作为本发明起始点的一种前述类型已知设备(EP 1340843 A1)，基本上被证实适用于利用以气动方式拉伸的单丝制造无纺网。与这种类型的其它已知设备不同，当制造无纺网时，在所述设备中的长丝速度和长丝细度可以令人惊奇地提高。以这种方式，可获得更高的长丝流速和具有更细纤度的长丝。
形成本发明的基础的问题是，提供一种在开头部分所述类型的设备，其具有高的长丝速度和因此高的流速，并且具有高的长丝细度，长丝的性能以及因此最终无纺网的性能可以发生变化并且具体设定。
发明概述为了解决这个技术问题，本发明提出了一种用于连续制造热塑性长丝的无纺网的设备，具有一个纺丝头、一个冷却腔、一个拉伸单元以及一个用于将长丝沉积到无纺网的沉积装置，其中两种或者更多种不同的熔融聚合物可以被供送至所述纺丝头，并且提供了一个用于融合所述不同熔融聚合物的装置，以便使得从所述纺丝头的纺丝头开口中排出双组分长丝或者多组分长丝，并且，所述冷却腔被划分为至少两个冷却腔区域，在这些冷却腔区域中所述双组分长丝或者多组分长丝分别与不同的对流式热排放装置发生接触。词语“工艺空气”指的是用于冷却长丝的冷却空气。在本发明的框架之内，利用不同的对流式热排放装置的工艺空气尤其指的是具有不同温度和/或不同空气湿度的工艺空气。
在本发明的框架之内，词语“不同的熔融聚合物”尤其指的是不同聚合物的熔融物，比如两种不同聚烯烃的熔融物。但是，仍然在本发明的框架之内，词语“不同的熔融聚合物”主要指的是具有不同性能的同一种聚合物的不同熔融聚合物，所述不同性能比如不同的分子量、分子量分布以及流变性能和化学性能。“一种用于融合不同熔融聚合物的装置”尤其指的是借助其可使得不同熔融聚合物发生融合的散布单元或者散布板，从而使得熔融聚合物作为双组分长丝或者多组分长丝从纺丝头开口中排出。按照本发明的一种优选实施例，提供了一种按照本发明用于制造由两种不同聚合物构成的双组分长丝的设备。
优选的是，所述用于融合不同熔融聚合物的装置被设计成，可以制造出具有并排构造和/或具有皮芯构造的双组分长丝或者多组分长丝。尽管前述两种构造均是有利的，但是在本发明的框架之内，利用按照本发明的设备，还可以制造出双组分长丝或者多组分长丝的其它构造，例如所谓的叠层饼式长丝(segmented pie filaments)或者孤岛状长丝(island in the sea filaments)。
在本发明的框架之内，双组分长丝或者多组分长丝在至少两个冷却腔区域中分别与具有不同温度的工艺空气发生接触。本发明基于以下的经验，利用按照本发明的设备，其除了所述的其它装置部件之外，一方面还具有用于制造双组分长丝的装置，另一方面还具有按照本发明具有作用于这些长丝上的不同温度的冷却腔，能够实现长丝性能以及因此最终无纺网性能的令人惊奇的可变化、具体以及可重复的设定。设定的性能尤其是强度，尤其是所制得无纺网的抗张强度和/或延伸量和/或挠曲刚度和/或膨胀度(bagginess)和/或柔顺度和/或织物抓着力(the textile grip)和/或悬垂特性。
有益的是，至少两个冷却腔区域被设置在纺丝头的下方，相互竖向叠置，在这些冷却腔区域中双组分长丝或者多组分长丝分别与具有不同温度的工艺空气发生接触。优选的是，仅有两个冷却腔区域被相互竖向叠置。在从纺丝头开口排出之后，双组分长丝或者多组分长丝首先穿过上侧的第一冷却腔区域，并且随后穿过下侧的第二冷却腔区域。
本发明基于以下经验，与单丝相比，双组分长丝或多组分长丝需要不同的工艺过程管理。按照本发明的设备非常适用于这种特殊的过程管理。双组分长丝或多组分长丝中的不同聚合物具有不同的流变性能和不同的熔点、玻璃化转变点、比热容以及结晶速度。如果将这些不同构造和不同质量比率的聚合物放在一起，那么为了获得所需的长丝细度和所需的长丝物理性能，所述过程管理必须根据不同的组分具体设定。在本发明的框架之内结合前述内容，工艺空气从所述冷却腔区域的排出速度以及工艺空气的温度和/或空气湿度可以进行设定并且可以进行调节。
按照本发明的优选实施例，在上侧第一冷却腔区域中工艺空气的温度高于在下侧第二冷却腔区域中工艺空气的温度。优选的是，当设备被构建成用于制造其中组分仅由聚烯烃构成或者仅由聚烯烃和聚酯构成的双组分长丝或者多组分长丝时，在上侧第一冷却腔区域中工艺空气的温度高于在下侧第二冷却腔区域中工艺空气的温度。
按照本发明的一个实施例，当设备被构建成用于制造其中组分仅由聚烯烃构成的双组分长丝或者多组分长丝时，在上侧第一冷却腔区域中工艺空气的温度为20至45℃，优选的是22至40℃，理想的是25至35℃，并且在下侧第二冷却腔区域中工艺空气的温度为10至30℃，优选的是15至25℃，理想的是17至23℃。在本发明的框架之内，在上侧第一冷却腔区域中工艺空气的温度接近35℃，而在下侧第二冷却腔区域中工艺空气的温度接近20℃。在本发明的框架之内，词语“聚烯烃”尤其指的是聚乙烯或者聚丙烯。比如在设备被构建成制造其中组分一方面包含有聚丙烯并且另一方面包含有聚乙烯的双组分长丝时，设定前述温度比率。这些双组分长丝尤其具有并排构造或者皮芯构造。
按照本发明的另一实施例，当设备被构建成制造其中组分一方面由聚烯烃构成且另一方面由聚酯构成的双组分长丝或者多组分长丝时，在上侧冷却腔区域中的工艺空气的温度为50至90℃，优选的是55至85℃，理想的是60至80℃，并且在下侧第二冷却腔区域中工艺空气的温度为10至40℃，优选的是15至35℃，理想的是15至25℃。有益的是，在上侧第一冷却腔区域中的温度可以接近70℃，而在下侧第二冷却腔区域中的温度可以接近20℃。当设备被构建成用于制造其中一种组分由聚烯烃构成而另外一种组分由聚酯构成的双组分长丝时，尤其设定前述温度比率。在本发明的框架之内，“聚酯”特别是指聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。按照本发明的一个实施例，前述温度比率被设定来用于制造由聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成的双组分长丝。
按照本发明的另一优选实施例，当设备被构建成用于制造仅由聚交酯和聚烯烃构成、或仅由聚乙烯醇和聚烯烃构成或者仅由聚乙烯醇和聚酯构成的双组分长丝或者多组分长丝时，在上侧第一冷却腔区域中工艺空气的温度低于在下侧第二冷却腔区域中工艺空气的温度。尤其是，可以是其中一种组分由聚交酯构成而另外一种组分由聚烯烃构成、或其中一种组分由聚乙烯醇而另外一种组分由聚烯烃构成、或者其中一种组分由聚乙烯醇而另外一种组分由聚酯构成的双组分长丝。在本发明的框架之内，利用这些实施例(按照权利要求7)，在上侧第一冷却腔区域中工艺空气的温度为7至25℃，优选的是10至25℃，理想的是15至25℃，而在下侧第二冷却腔区域中工艺空气的温度为15至40℃，优选的是15至35℃，理想的是17至25℃，并且附带条件为，在上侧第一冷却腔区域中工艺空气的温度低于在下侧第二冷却腔区域中工艺空气的温度。此外，当设备被用于制造其中组分仅由聚乙烯醇和聚烯烃构成或者仅由聚乙烯醇和聚酯构成的双组分长丝或者多组分长丝时，这些长丝最好具有一种叠层饼式构造。当设备被用于制造其中组分仅由聚交酯和聚烯烃构成的双组分长丝或者多组分长丝时，按照一个优选实施例，所述长丝具有一种皮芯构造，其中交酯组分位于皮部中。
按照本发明的一个特别优选实施例，设备被构建成使得工艺空气从上侧第一冷却腔区域排入下侧第二冷却腔区域内的速度小于工艺空气从下侧第二冷却腔区域排入拉伸单元或者排入中间通道内的速度。在本发明的框架之内，工艺空气从上侧第一冷却腔区域排入下侧第二冷却腔区域内的速度为1.0至1.6米/秒，优选的是1.1至1.5米/秒，理想的是1.2至1.4米/秒。还有，在本发明的框架之内，工艺空气从下侧第二冷却腔区域排入拉伸单元或者中间通道内的速度为1.5至2.1米/秒，优选的是1.5至2.0米/秒，理想的是1.7至1.9米/秒。有益的是，工艺空气从上侧第一冷却腔区域排入下侧第二冷却腔区域内的速度v1与工艺空气从下侧第二冷却腔区域排入拉伸单元或者中间通道内的速度v2的比率v1/v2为0.9至0.5，优选的是0.85至0.6，理想的是0.8至0.7。从基本上说，在本发明的框架之内，工艺空气从上侧第一冷却腔区域排入下侧第二冷却腔区域内的速度也可以大于工艺空气从下侧第二冷却腔区域排入拉伸单元或者中间通道内的速度。就此而言，本发明的一个实施例的特征在于，工艺空气从上侧第一冷却腔区域排入下侧第二冷却腔区域内的速度v1与工艺空气从下侧第二冷却腔区域排入拉伸单元或者中间通道内的速度v2的比率v1/v2为1.3至0.5。
按照本发明的另一实施例，工艺空气从上侧第一冷却腔区域排入下侧第二冷却腔区域内的速度大于工艺空气从下侧第二冷却腔区域排入拉伸单元或者中间通道内的速度。由此，排入速度v1与排入速度v2的比率v1/v2最好为1.2至1.8，优选的是1.3至1.7，并且理想的是1.4至1.6。前述实施例，其中排入速度v1小于排入速度v2，已经证实尤其适用。利用本实施例，可以制造特别精细的双组分长丝或多组分长丝。
有益的是，与冷却腔相邻的供气舱被划分为至少两个舱区域，从这些舱区域中可以将具有不同温度和/或不同空气湿度的工艺空气分别供入所配置的冷却腔区域内。在这里，所述供气舱由至少两个相互竖向叠置的舱区域构成。有益的是，仅有两个舱区域相互竖向叠置。因此，在本发明的框架之内，第一和第二舱区域相互竖向叠置，并且第一舱区域形成了上侧舱区域，而第二舱区域形成了下侧舱区域。优选的是，每个舱区域至少连有一个鼓风机，用于供给工艺空气。在本发明的框架之内，各个舱区域中的温度可以进行调整。仍旧在本发明的框架之内，可以将流向各个独立舱区域的容积流量调整至所供给的气流量。通过设定容积流量和温度，尤其是上侧舱区域中的容积流量和温度，可以减少对长丝进行的冷却，以便使得能够获得较高的长丝速度，并且可以纺出更细的长丝。
利用现有技术中已知的设备，所述供气舱通常被称作一个鼓风舱。利用这些设备，使得空气特别是在长丝或者长丝束之上吹过。在本发明的框架之内，利用按照本发明的设备，无需将空气吹过长丝或者长丝束。相反，工艺空气最好由长丝或者长丝幕吸入。换句话说，长丝束吸入所需的工艺空气。由此，在本发明的框架之内，冷却腔相当于一个被动系统，在这里不会有空气吹过长丝，而是仅从舱区域将工艺空气吸入。分别环绕各个独立长丝同心地形成一个空气阻隔层，并且由于这些阻隔层的结构，长丝或者长丝束吸入工艺空气。所述阻隔层保证了长丝之间的充足距离。由于省却了主动吹气，可以是一种有效的添加，即长丝不会以令人讨厌的方式发生挠曲，并且不会出现长丝之间相对运动的麻烦。-在所述冷却腔与舱区域之间，最好设置有波形整流器(waver rectifiers)。
按照本发明的一个非常优选实施例，上侧第一冷却腔区域的长度与下侧第二冷却腔区域的长度的比率为0.15至0.6，优选的是0.2至0.5，理想的是0.2至0.4。前述长度比率尤其适用于所述冷却腔区域沿着长丝流动方向具有恒定的横剖面或者具有恒定的横剖区域的情况。
在这里“横剖区域”指的是垂直于长丝流动方向的面。相应地，前面针对长度比率给出的值同样适用于两个冷却腔区域的容积比率。优选的是，下侧第二冷却腔区域大约是上侧第一冷却腔区域的长度或者容积的三倍。当制造双组分长丝或多组分长丝时，前述长度比率和容积比率已经被证实尤其适用。利用这些长度比率和容积比率，可以获得非常精细的双组分长丝或多组分长丝，并且此外，这些比率意味着这些长丝的性能可以非常具体并且可重复地设定。
由于按照本发明将冷却腔划分成了冷却腔区域并且将供气舱划分成了舱区域，并且由于能够以不同的温度和不同的容积流量供入气流，可以实现“纺丝、冷却”区域与“拉伸、牵引”区域的有效分开或者分离。换句话说，拉伸单元中的压力变化对冷却腔中状况的影响可以在很大程度上利用按照本发明而采取的措施加以补偿。利用按照本发明的其它特征，支持了并且有利于所述气动分离，探讨如下。
在本发明的框架之内，冷却腔距纺丝头上的纺丝板一定距离设置，并且冷却腔最好位于纺丝板的下方若干厘米处。按照本发明的一个非常优选实施例，一个单体式(monomer)吸气装置被设置在所述纺丝板与供气舱之间。该单体式吸气装置从直接位于所述纺丝板下方的长丝成形空间吸出空气，并且以这种方式，在聚合物长丝附近排出的气体可以作为单体、低聚物、分解产物以及类似物被从设备中去除。此外，利用所述单体式吸气装置，可以对在纺丝板下方流动的空气进行控制。该气流只能通过适度比率保持稳定。所述单体式吸气装置最好具有一个吸气腔，优选的是至少一个吸风机连在该吸气腔上。优选的是，所述吸气腔具有一个位于其下部的第一吸气狭缝，其通往所述长丝成形空间。按照一个非常优选的实施例，所述吸气腔还在其上部具有一个第二吸气狭缝。通过利用所述第二吸气狭缝进行吸气，可以有效地避免在纺丝板与吸气腔之间的区域中形成令人讨厌的湍流。有益的是，利用所述单体式吸气装置吸出的容积流量可以进行调整。
在本发明的框架之内，中间通道被设置在所述冷却腔与拉伸单元之间，并且该中间通道在竖向剖面中从所述冷却腔的出口至拉伸单元的牵引通道的入口以楔形发生收敛。有益的是，所述中间通道在竖向剖面中以楔形朝向所述牵引通道的入口发生收敛，达到所述牵引通道的入口宽度。优选的是，可以设定所述中间通道的不同倾斜角(gradient angles)。在本发明的框架之内，所述中间通道几何形状可以发生改变，从而使得空气速度可以增大。以这种方式，可以避免由于高温而引起的长丝发生不希望的松弛现象。
本发明基于以下经验，如果实施了按照本发明的措施，那么可以有效地解决前述技术问题。对于解决前述技术问题的技术方案来说重要的尤其是将对长丝进行冷却与对长丝进行拉伸以气动方式分离开，这一点通过实施按照本发明描述的特征来实现。为此对于本发明来说重要的首先是按照本发明形成冷却腔和供气舱，并且还能够对所供空气的不同温度和容积流量进行调整。但是，按照本发明在前面阐述过的其它措施也有助于以气动方式分离。在本发明的框架之内，能够在保持可靠运行的同时将长丝冷却与长丝拉伸分离开，并且以气动方式分离开。在这里“以气动方式分离开”指的是在拉伸单元中的压力变化会对冷却腔中的状况产生影响，但是在分开的空气供给过程中的设定可能性可以在很大程度上补偿这种对纤维的影响。结合所述以气动方式分离开，并且尤其是结合在冷却腔中的设定可能性，使得双组分长丝或多组分长丝的使用具有特别的意义。通过对应地选择其中组分和它们的性能，可以设定非常特别的所需长丝性能和网性能。这些设定可能性的高度可变性并且尤其是可重复性，非常重要并且令人惊奇。
在本发明的框架之内，一个具有至少一个扩散体的重新定位装置被连在所述拉伸单元上。优选的是，所述重新定位装置或扩散体被制成具有若干个部分，最好具有两个部分。按照本发明的一个非常优选实施例，所述重新定位装置由第一扩散体和连在第一扩散体上的第二扩散体构成。优选的是，在第一与第二扩散体之间设置有一个环境空气进入间隙。在第一扩散体中，在牵引通道的端部处拉伸长丝所需的高空气速度有一个下降。这样会导致一种明显的压力恢复。优选的是，在第一扩散体的下侧发散区域中开口角度α可以无限调节。此外，所述第一扩散体的发散侧壁可以枢转。发散侧壁的这种可调节性可以相对于所述第一扩散体的中平面对称或者不对称。在第二扩散体的起始端，设置有一个环境空气进入间隙。由于从第一扩散体阶段的高排出冲量，通过所述环境空气进入间隙从周围环境吸入辅助空气。优选的是，所述环境空气进入间隙的宽度可以进行设定。在这里，所述环境空气进入间隙最好可以被设定为使得所吸入辅助空气的容积流量高达工艺空气的输入容积流量的30％。有益的是，第二扩散体的高度可以调节，并且这种高度调节最好是无限变化。以这种方式，距沉积装置和沉积过滤带的间距可以变化。必须指出的是，利用按照本发明的重新定位装置，可以利用两个扩散体实现长丝成形区域与沉积区域之间的有效气动分离。
从基本上说，在本发明的框架之内，按照本发明的设备也可以具有一个不具有任何空气传送部件或者不具有任何扩散体的重新定位装置。长丝/空气的混合物随后从拉伸单元中排出，并且在不经过任何空气传送部件的条件下直接到达沉积装置或者沉积过滤带。还有，仍旧在本发明的框架之内，在从所述拉伸单元排出之后，长丝经受静电处理，并且此外，要么通过一个静止场或者一个动态场进行传送。长丝在这里被充电，从而防止长丝相互触及。有益的是，随后长丝被设定为利用一个第二电场产生运动，并且这会导致优化沉积。随后，利用一个专用的导电性沉积过滤带和/或合适的放电装置，使得仍旧附着在长丝上的电荷被从长丝上去除。
在本发明的框架之内，沉积装置具有一个用于无纺网的连续移动沉积过滤带，和至少一个设置在沉积过滤带下方的吸气装置。所述至少一个吸气装置优选是吸风机的形式。有益的是，至少是可控和/或可调节的吸风机。按照本发明的一个非常优选实施例，沿着沉积过滤带的运动方向至少依次设置有三个吸气区域，其中一个主吸气区域被设置在无纺网的沉积区域中，一个第一吸气区域被设置在沉积区域之前，并且一个第二吸气区域被设置在沉积区域之后。由此，所述第一吸气区域沿着生产线运行方向位于沉积区域的前方，或者位于所述主吸气区域的前方，并且所述第二吸气区域沿着生产线运行方向位于沉积区域的后方，或者所述主吸气区域的后方。有益的是，所述主吸气区域利用对应的壁与所述第一吸气区域和第二吸气区域分离开。优选的是，所述主吸气区域的壁呈喷嘴状。在本发明的框架之内，所述主吸气区域中的吸气速度大于在所述第一吸气区域和第二吸气区域中的吸气速度。
利用按照本发明的设备，与从现有技术中已知的其它设备相比，可以明显提高长丝速度和长丝细度。还可以获得更高的长丝流速和具有更小纤度的长丝。能够在不产生任何问题的条件下将纤度降低至远低于1的值。利用按照本发明的设备，可以制造出非常平顺的均质无纺网，其特征在于具有很高的视觉效果。此外，本发明的主题还涉及一种用于制造双组分长丝或多组分长丝的方法。
在下文中，将利用仅作为示例图示出一个给定实施例的附图更为详细地对本发明进行描述。以示意图方式图1示出了一个贯穿按照本发明的设备的竖向剖面，图2示出了图1所示主题中的放大剖面A，图3示出了图1所示主题中的放大剖面B，图4示出了图1所示主题中的放大剖面C，图5示出了一个贯穿利用按照本发明的设备制造出的双组分长丝的横剖面，而且图6示出了在另一实施例中的按照图5的主题。
具体实施例方式
附图示出了一种用于利用以气动方式拉伸的双组分长丝连续制造无纺网的设备，其中所述双组分长丝由一种热塑性合成材料制成。这种设备具有一个纺丝头1和一个位于纺丝头1下方的冷却腔2，用于对长丝进行冷却的工艺空气可以被供入冷却腔2内。一条中间通道3被连在冷却腔2上。在中间通道3之后，存在有一个具有牵引通道5的拉伸单元4。在牵引通道5上连有一个重新定位装置6。在重新定位装置6的下方，存在有一个呈连续移动的沉积过滤带7形式的沉积装置，用于将所述长丝沉积到无纺网。
按照本发明，可以将两种不同的熔融聚合物供送至纺丝头1，以便制造出双组分长丝。设置有一个用于融合所述两种不同熔融聚合物的未示出装置，以便使得从所述纺丝头的纺丝头开口中排出双组分长丝。
按照本发明的一个优选实施例，按照本发明的设备被用来制造具有并排构造(图5)的双组分长丝。按照另一优选实施例，按照本发明的设备被用来制造处于皮芯构造(图6)的双组分长丝。在图5和6中，双组分长丝中的不同聚合物利用X和Y标识。
图2示出了按照本发明的设备中的冷却腔2，以及与该冷却腔2相邻的供气舱8。在作为示例给出的实施例中，冷却腔2被划分为一个上侧冷却腔区域2a和一个下侧冷却腔区域2b。对应地，供气舱8被划分为一个上侧舱区域8a和一个下侧舱区域8b。可以从两个舱区域8a、8b供出具有不同温度的工艺空气。在本发明的框架之内，从上侧舱区域8a排出的工艺空气比从下侧舱区域8b排出的工艺空气具有较高的温度。一种用于这些温度的设定规则已经在前面给出。此外，工艺空气由从纺丝头1(未示出)排出的长丝吸入。有益的是，并且在作为示例给出的实施例中，鼓风机9a、9b分别被连在舱区域8a、8b上，用于供送工艺空气。在本发明的框架之内，所供工艺空气的容积流量可以进行调整。按照本发明，还可以对分别供入上侧舱区域8a或者下侧舱区域8b内的工艺空气的温度进行调整。在本发明的框架之内，舱区域8a、8b既被置于冷却腔2的左侧又被置于冷却腔2的右侧。左半部的舱区域8a、8b也被连在对应的鼓风机9a、9b上。
图1示出了下侧冷却腔区域2b的长度是上侧冷却腔区域2a长度的三倍。由于冷却腔区域2a、2b的横剖区域沿着长丝的流动方向保持恒定，所以下侧冷却腔区域2b的容积也是上侧冷却腔区域2a容积的三倍。本实施例已经被证实尤其适用。
尤其在图2中，可以看到一个单体式吸气装置27被置于纺丝头1的纺丝板10与供气舱8之间，并且藉此，可以从设备中去除在纺丝过程中出现的令人讨厌的气体。单体式吸气装置27具有一个吸气腔28和一个连在吸气腔28上的吸风机29。在吸气腔28的下部，设置有一个第一吸气狭缝30。按照本发明，在吸气腔28的上部，还设置有一个第二吸气狭缝31。有益的是并且在作为示例给出的实施例中，第二吸气狭缝31窄于第一吸气狭缝30。按照本发明，利用附加的第二狭缝31，避免了在纺丝板10与单体式吸气装置27之间令人讨厌的湍流现象。
在图1中，可以看到从冷却腔2的出口至拉伸单元4中牵引通道5的入口的中间通道3，在竖向剖面中以楔形发生收敛，有益的是并且在作为示例给出的实施例中，收敛至牵引通道5的入口宽度。在作为示例给出的按照本发明一个特别有利的实施例中，可以设定中间通道3的不同倾斜角。优选的是并且在作为示例给出的实施例中，牵引通道5在竖向剖面中以楔形朝向重新定位装置6收敛。在本发明的框架之内，牵引通道5的通道宽度可以进行设定。
尤其在图3中，可以看到重新定位装置6由一个第一扩散体13和一个连到扩散体13的第二扩散体14构成，并且在第一扩散体13与第二扩散体14之间设置有一个环境空气进入间隙15。图3示出了各个扩散体13、14均具有一个上侧收敛部分和一个下侧发散部分。因此，各个扩散体13、14均具有一个位于上侧收敛部分与下侧发散部分之间的最窄点。在第一扩散体13中，在拉伸单元4的端部处拉伸长丝所需的高空气速度有一个下降。这样会导致一种明显的压力恢复。第一扩散体13具有一个发散区域32，其侧壁16、17可以类似襟翼那样进行调节。以这种方式，发散区域32的开口角度α可以进行设定。有益的是该开口角度α位于0.5至3度之间，优选的是1度或者接近1度。优选的是，开口角度α可以无限变化。对侧壁16、17进行的调节可以相对于中平面M对称或者不对称。
在第二扩散体14的起始端，通过环境空气进入间隙15按照喷射器原理吸入辅助空气。由于工艺空气从第一扩散体13的高排出冲量，会通过环境空气进入间隙15从周围环境吸入辅助空气。优选的是，并且在作为示例给出的实施例中，环境空气进入间隙15的宽度可以进行设定。还有，第二扩散体14的开口角度β最好能够无限变化。此外，第二扩散体14被构建成使得高度可以调节。以这种方式，第二扩散体14与沉积过滤带7的间距a可以进行设定。借助于对第二扩散体14进行高度调节和/或借助于在第一扩散体13的发散区域32中侧壁16、17的可枢转性，环境空气进入间隙15的宽度可以进行设定。在本发明的框架之内，环境空气进入间隙15被设置为使得所述辅助空气切向流入。此外，在图3中，画出了重新定位装置6的若干个特性尺寸。有益的是，中平面M与第一扩散体13的侧壁16、17的间距s2是0.8s1至2.5 s1(s1在这里对应于在第一扩散体13的最窄点处中平面M与侧壁的间距)。在第二扩散体14的最窄点处中平面M与侧壁的间距s3最好为0.5 s2至2 s2。中平面M与第二扩散体14的侧壁下边缘之间的间距s4为1 s2至10 s2。长度L2的值为1 s2至15 s2。对于环境空气进入间隙15的宽度来说，可以采用不同的变量值。
在本发明的框架之内，包括冷却腔2、中间通道3、拉伸单元4以及重新定位装置6的设备形成一个封闭系统，仅在冷却腔2以及重新定位装置6上的空气进入间隙和环境空气进入间隙15上的空气入口中吸入空气。
图4示出了一条用于无纺网(未示出)的连续移动沉积过滤带7。优选的是并且在作为示例给出的实施例中，存在有三个沿着沉积过滤带7的运动方向依次设置的吸气区域18、19、20。一个主吸气区域19被设置在无纺网的沉积区域中。一个第一吸气区域18被设置在沉积区域的前方或者主吸气区域19的前方。一个第二吸气区域20被设置在主吸气区域19的后方。基本上可以向各个吸气区域18、19、20配置一个独立的吸风机。但是，在本发明的框架之内，可以仅设置一个吸风机，并且借助于定位和调整部件在吸气区域18、19、20中设定各自的吸气条件。第一吸气区域18由壁21和22界定。第二吸气区域20由壁23和24界定。优选的是并且在作为示例给出的实施例中，主吸气区域19的壁22、23形成一个喷嘴轮廓。有益的是，在主吸气区域19中的吸气速度高于在第一吸气区域18和第二吸气区域20中的吸气速度。在本发明的框架之内，独立于第一吸气区域18和第二吸气区域20中的吸气容量，对主吸气区域19中的吸气容量进行控制和/或调节。第一吸气区域18的任务包括排出由沉积过滤带7供入的空气，和使得在主吸气区域19边界上的流动矢量垂直于沉积过滤带7。此外，第一吸气区域18用于保持住已经沉积在沉积过滤带7上的长丝，从而使得它们可靠地发挥作用。在主吸气区域19中，伴随长丝供入的空气必须能够自由流动，从而使得无纺网可以可靠地沉积。设置在主吸气区域19后方的第二吸气区域20用于确保传送，并且确保在沉积过滤带7上的已沉积的无纺网。在本发明的框架之内，至少第二吸气区域20的一部分沿着沉积过滤带7的运送方向位于配对压紧辊33的前方。有益的是，至少第二吸气区域20的三分之一长度，优选的是至少第二吸气区域20的一半长度，相对于运送方向位于配对压紧辊33的前方。
权利要求
1.一种用于利用由热塑性合成材料制成的长丝连续制造无纺网的设备，具有一个纺丝头(1)、一个冷却腔(2)、一个拉伸单元(4)以及一个用于将长丝沉积到所述无纺网的沉积装置，其中两种或者更多种不同的熔融聚合物可以被供送至纺丝头(1)，并且设置有一个用于融合所述不同熔融聚合物的装置，以便使得从纺丝头(1)的纺丝头开口中排出双组分长丝或多组分长丝，并且，冷却腔(2)被划分为至少两个冷却腔区域(2a，2b)，在这些冷却腔区域中所述双组分长丝或多组分长丝分别通过不同对流式热排放装置与工艺空气发生接触。
2.按照权利要求1中所述的设备，其特征在于用于融合不同熔融聚合物的装置被制成可以制造出具有并排构造和/或具有皮芯构造和/或叠层饼式构造和/或孤岛构造的双组分长丝或多组分长丝。
3.按照权利要求1或2中所述的设备，其特征在于在至少两个冷却腔区域(2a，2b)中的所述双组分长丝或多组分长丝分别与具有不同温度的工艺空气发生接触。
4.按照权利要求3中所述的设备，其特征在于当该设备被构建成用于制造其中组分由聚烯烃或者由聚烯烃和聚酯构成的双组分长丝或者多组分长丝时，在上侧第一冷却腔区域(2a)中工艺空气的温度高于在下侧第二冷却腔区域(2b)中的工艺空气的温度。
5.按照权利要求4中所述的设备，其特征在于当该设备被构建成用于制造其中组分由聚烯烃构成的双组分长丝或者多组分长丝时，在上侧冷却腔区域(2a)中工艺空气的温度为20至45℃，优选的是22至40℃，理想的是25至35℃，并且在下侧冷却腔区域(2b)中工艺空气的温度为10至30℃，优选的是15至25℃，理想的是17至23℃。
6.按照权利要求4中所述的设备，其特征在于当该设备被构建成用于制造其中组分由聚烯烃和聚酯构成的双组分长丝或多组分长丝时，在上侧冷却腔区域(2a)中工艺空气的温度为50至90℃，优选的是55至85℃，理想的是60至80℃，并且在下侧冷却腔区域(2b)中工艺空气的温度为10至40℃，优选的是15至35℃，理想的是15至25℃。
7.按照权利要求3中所述的设备，其特征在于当该设备被构建成用于制造其中组分由聚交酯和聚烯烃构成、或由聚乙烯醇和聚烯烃构成或者由聚乙烯醇和聚酯构成的双组分长丝或者多组分长丝时，在上侧第一冷却腔区域(2a)中工艺空气的温度低于在下侧第二冷却腔区域(2b)中工艺空气的温度。
8.按照权利要求7中所述的设备，其特征在于在上侧第一冷却腔区域(2a)中工艺空气的温度为7至25℃，优选的是10至25℃，理想的是15至25℃，而在下侧第二冷却腔区域(2b)中工艺空气的温度为15至40℃，优选的是15至35℃，理想的是17至25℃。
9.按照权利要求1至8中任一所述的设备，其特征在于工艺空气从上侧第一冷却腔区域(2a)的排出速度小于工艺空气从下侧第二冷却腔区域(2b)的排出速度。
10.按照权利要求9中所述的设备，其特征在于工艺空气从上侧第一冷却腔区域(2a)的排出速度v1与工艺空气从下侧第二冷却腔区域(2b)的排出速度v2的比率v1/v2为0.9至0.5，优选的是0.85至0.6，理想的是0.8至0.7。
11.按照权利要求1至10中任一所述的设备，其特征在于上侧第一冷却腔区域(2a)的长度与下侧第二冷却腔区域(2b)的长度的比率为0.15至0.6，优选的是0.2至0.5，理想的是0.2至0.4。
全文摘要
本发明公开了用于利用由热塑性合成材料制成的长丝连续制造无纺网的设备，具有一个纺丝头、一个冷却腔、一个拉伸单元以及一个用于将长丝沉积到所述无纺网的沉积装置。两种或者更多种不同的熔融聚合物可以被供送至所述纺丝头，并且设置有一个用于融合所述不同熔融聚合物的装置，以便使得能从所述纺丝头的纺丝头开口中排出双组分长丝或多组分长丝。所述冷却腔被划分为至少两个冷却腔区域，在这些冷却腔区域中通过不同对流式热排放装置，工艺空气可分别作用于所述双组分长丝或多组分长丝。
文档编号D01D5/30GK1737237SQ20051009264
公开日2006年2月22日 申请日期2005年8月19日 优先权日2004年8月20日
发明者H－G·戈伊斯, D·弗赖, H－P·施拉克 申请人:赖芬豪泽机械工厂有限及两合有限公司